最新人教版高中物理一轮总复习课件：17功能关系 能量守恒定律
(2)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少．( ×
(3) 在 物 体 的 机 械 能 减 少 的 过 程 中 ， 动 能 有 可 能 是 增 大 的．( √ ) ) )
(4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化．( √ (5)一个物体的能量增加， 必定有别的物体能量减少． ( √ (6)合外力做功等于物体动能的改变量．( √ )
(1)滑块在斜面上的滑行时间 t1； (2)滑块脱离圆弧末端 B 点前，轨道对滑块的支持力大小； (3)当小车开始匀速运动时，滑块在车上滑行的距离 s1.
【审题指导】 关键点 自静止开始下滑 光滑圆弧 AB 然后水平滑上与平 台等高的小车 地面光滑且小车足 够长
第一步：抓关键点 获取信息 滑块在斜面上做初速度为零的匀加速 直线运动 滑块在圆弧上运动过程机械能守恒 滑块滑上小车的速度等于滑块在 AB 弧 上 B 点的速度 滑块滑上小车最终与小车同速， 一起做 匀速运动
典例透析 例 1 (2018· 银川模拟)如图所示，一质量为 m＝1.5 kg 的滑 块从倾角为 θ＝37° 的斜面上自静止开始滑下，滑行距离 s＝10 m 后进入半径为 R＝9 m 的光滑圆弧 AB，其圆心角为 θ，然后水平 滑上与平台等高的小车．已知小车质量为 M＝3.5 kg，滑块与斜 面及小车表面的动摩擦因数 μ＝0.35，地面光滑且小车足够长， 取 g＝10 m/s2.(sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8)求：
(7)与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力)做的功等于对 应势能的改变量．( × )
课堂互动探究
考点 01 功能关系的理解和应用 1．对能关系的理解
[自主悟透]
(1)做功的过程就是能量转化的过程． 不同形式的能量发生相 互转化是通过做功来实现的． (2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的 力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功 的多少与能量转化的多少在数值上相等．
为零，即要么一正一负，要么 代数和为负值，即至少有 都不做功 一个力做负功
两种摩擦力都可以对物体做正功或者负功， 还可以不做功
2.求解相对滑动物体的能量问题的方法 (1)正确分析物体的运动过程，做好受力分析． (2)利用运动学公式， 结合牛顿第二定律分析物体的速度关系 及位移关系． (3)公式 W＝Ff· l 相对中 l 相对为两接触物体间的相对位移，若物 体在传送带上做往复运动时，则 l 相对为总的相对路程．
知识点二：能量守恒定律 1．内容：能量既不会消灭，也 不会创生 ．它只会从一种 形式 转化 为其他形式，或者从一个物体 转移 到另一个物体， 而在转化和转移的过程中，能量的总量 保持不变 ． 2．表达式：ΔE 减＝ ΔE 增
．
[思考判断] (1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能．( ×
) )
第五章
机械能
第17课时
功能关系
能量守恒定律
课前自主回顾
课后拓展提能
课堂互动探究
课时作业
课前自主回顾
知识点一：功能关系 1．功能关系 (1)功是 能量转化 的量度，即做了多少功就有多少能量发 生了转化． (2)做功的过程一定伴随着 能量的转化 ，而且 能量的转化 必须通过做功来实现．
2．几种常见的功能关系
答案：BD
考点 02 摩擦力做功与能量的关系 [师生共研] 1．两种摩擦力做功的比较 静摩擦力做功 滑动摩擦力做功
只有能量的转移，没有能量的 既有能量的转移，又有能 转化 量的转化
静摩擦力做功 互为作用力和反作用力的一 对静摩擦力所做功的代数和
滑动摩擦力做功 互为作用力和反作用力的 一对滑动摩擦力所做功的
A．3.1 J C．1.8 J
B．3.5 J D．2.0 J
解析：物块与水平面间的摩擦力为 Ff＝μmg＝1 N 现对物块 施加水平向右的外力 F，由 Fx 图象面积表示外力 F 做的功，可 知 F 做功 W＝3.5 J，克服摩擦力做功 Wf＝Ffx＝0.4 J．由功能关 系可知，W－Wf＝Ep，此时弹簧的弹性势能为 Ep＝3.1 J，选项 A 正确．
2．几种常见的功能关系
3．两个特殊的功能关系 (1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能， 即 Ffx 相对＝ΔQ. (2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即 W ΔE 电．
克安
＝
自主练透 1． (2016· 上海卷 )在今年上海的某活动中引入了全国首个户 外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空．若减小 风力，体验者在加速下落过程中( A．失重且机械能增加 B．失重且机械能减少 C．超重且机械能增加 D．超重且机械能减少 )
答案：A
3．(多选)如图所示，一质点在重力和水平恒力作用下，速度 从竖直方向变为水平方向，在此过程中，质点的( )
A．机械能守恒 C．重力势能不断减小
B．机械能不断增加 D．动能先减小后增大
解析：除重力对质点做功外还有水平恒力对质点做正功，所 以质点的机械能增加，选项 A 错误，选项 B 正确；从 M 到 N， 质点在竖直方向上上升，故质点的重力势能不断增加，选项 C 错 误；因为质点速度方向恰好改变了 90° ，可以判断合力方向指向 右下方，即合力方向与速度方向的夹角由大于 90° 变化到小于 90° ，因此合外力先做负功后做正功，根据动能定理知动能先减 小后增大，选项 D 正确．
解析：据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加 速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做 负功，体验者的机械能减小； 加速下降过程中， 加速度方向向下， 体验者处于失重状态，故选项 B 正确．
答案：B
2． (2018· 唐山模拟 )轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质 量 m＝0.5 kg 的物块相连，如图甲所示．弹簧处于原长状态，物 块静止且与水平面间的动摩擦因数 μ＝0.2.以物块所在处为原点， 水平向右为正方向建立 x 轴．现对物块施加水平向右的外力 F， F 随 x 轴坐标变化的关系如图乙所示． 物块运动至 x＝0.4 m 处时 速度为零．则此时弹簧的弹性势能为(g 取 10 m/s2)( )
功能关系能量守恒定律
功能关系能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个重要定律，也被称为能量守恒原理。
它指出，在一个封闭系统中，能量的总量是不变的。
换句话说，能量既不能被创造，也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量是指物体或系统进行工作所需要的能力。
它可以包括多种形式，如机械能、热能、电能、光能等。
这些形式的能量可以相互转化，但总的能量量不变。
根据能量守恒定律，系统的能量变化等于能量输入减去能量输出。
这可以用以下公式表示：ΔE = Qin - Qout其中，ΔE表示系统能量变化，Qin表示输入到系统中的能量，Qout表示从系统中输出的能量。
当ΔE为正时，系统的能量增加；当ΔE为负时，系统的能量减少。
能量守恒定律可以通过一些实例来解释。
例如，考虑一个物体从一个高处下落到地面的过程。
在开始时，物体具有重力势能，当下落到地面时，重力势能转化为动能。
根据能量守恒定律，重力势能的减少等于动能的增加，因此能量的总量保持不变。
另一个例子是燃烧过程。
在燃烧中，化学能转化为热能和光能。
这是因为化学反应产生的能量会以热能和光能的形式释放出来。
然而，根据能量守恒定律，化学能的减少必须等于热能和光能的增加，以保持能量的总量不变。
能量守恒定律在许多领域有着广泛的应用。
在机械工程中，工程师需要确保系统中的能量输入与输出保持平衡，以保证系统的正常运行。
在热力学中，能量守恒定律被用来分析热传导、传热、发电等过程。
在化学和生物学研究中，能量守恒定律用于解释化学反应和生物代谢过程中的能量转化。
能量守恒定律的重要性在于它可以解释自然界中许多观察到的现象。
它提供了我们理解和分析物体和系统能量转化的基础。
同时，能量守恒定律也有助于节约能源，促进可持续发展。
通过控制能量的流动和转化过程，我们可以最大限度地利用能源并减少浪费，达到能源的可持续利用。
总之，能量守恒定律是自然界中一个普遍存在的定律。
它指出在一个封闭系统中，能量的总量是不变的。
能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总的能量量保持不变。
高考一轮复习第4讲功能关系能量守恒定律课件
A.动能增加了1 900 J B.动能增加了2 000 J C.重力势能减小了1 900 J D.重力势能减小了2 000 J
典例1 (2020·四川模拟)(多选)如图所示,质量为m的物体
(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运
动的加速度为 3 g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这
2．表达式： (1)从不同状态看，E初＝E末。 (2)从能的转化角度看，ΔE增＝ΔE减。 (3)从能的转移角度看，ΔEA增＝ΔEB减。
3.对能量守恒定律的理解
（1）某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增 加，且减少量和增加量一定相等；
（2）某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增 加，且减少量和增加量一定相等.
2.滑动摩擦力做功的特点
（1）滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功. （2）相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功 将产生两种可能效果：
①机械能全部转化为内能； ②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转 化为内能. （3）摩擦生热的计算：Q＝Ff·x相对.其中x相对为相互摩擦的 两个物体间的相对路程.
5．不同的力做功对应不同形式力的功
弹簧弹力的功
只有重力、弹 簧弹力做功 除重力和弹簧 弹力之外的其 他力做的功
电场力做功
能的变化
定量关系
动能变化
W=Ek2-Ek1=ΔEk
重力势 (1)重力做正功,重力势能减少;
能变化 (2)重力做负功,重力势能增加;
(3)WG=-ΔEp=Ep1-Ep2
弹 木增板,最A后的由最Δ短E减长=度ΔE为增1列m式求解.
p1
p2
p
功能关系能量守恒定律
功能关系能量守恒定律什么是功能关系能量守恒定律？它是指在一个封闭系统内，能量从一个形式转化为另一个形式，但总能量保持不变。
这个定律是基于对自然界各个系统的观察和实验总结得出的。
无论是机械系统中的动能和势能转化，还是热系统中的热能转化，能量守恒定律都适用。
例如，当一个物体从高处滑下时，其势能转化为动能，但整个系统的总能量保持不变。
能量守恒定律是自然界中各种现象和过程的基础。
在物理学中，它被广泛应用于解释和描述各种物理现象。
例如，在机械学中，能量守恒定律可以用来解释物体的运动和力学性质。
在热学中，能量守恒定律可以用来解释热传导、热辐射等热现象。
在电磁学中，能量守恒定律可以用来解释电磁场的产生和传播。
在化学中，能量守恒定律可以用来解释化学反应过程中的能量变化。
无论是哪个学科领域，能量守恒定律都是解释和理解自然界中各种现象的重要工具。
功能关系是指事物之间的相互作用和相互影响的关系。
能量守恒定律与功能关系的关联在于它们都涉及到事物之间的转化和守恒。
功能关系可以看作是能量守恒定律在不同领域的具体应用。
无论是机械系统、热系统、电磁系统还是化学系统，它们都是由不同的功能关系构成的。
这些功能关系之间的能量转化和守恒遵循着能量守恒定律。
以机械系统为例，当物体在重力作用下从高处滑下时，其势能转化为动能。
这个过程可以用功能关系进行描述，即重力势能和动能之间的转化关系。
根据能量守恒定律，这个过程中总能量保持不变。
类似地，在热系统中，热能可以转化为机械能或其他形式的能量。
这些能量之间的转化关系可以通过功能关系进行描述，而守恒的总能量则遵循能量守恒定律。
能量守恒定律是自然界中能量转化和守恒的基本规律。
它适用于各个学科领域，包括机械学、热学、电磁学和化学等。
功能关系则是能量守恒定律在不同领域的具体应用，描述了不同形式能量之间的转化关系。
通过研究和理解能量守恒定律和功能关系，我们可以更好地理解自然界中的各种现象和过程。
同时，这也为人类创造和利用能源提供了重要的理论基础。
机械能守恒定律——功能关系、能量守恒课件
3、(多选)如图1所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部
A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重
力加速度为g.下列说法正确的是(
)
A.小车克服重力所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是 mv2 2
C.推力对小车做的功是Fs－mgh
D.阻力对小车做的功是 m2v2＋mgh－Fs
功能关系、能量守恒定律
能量守恒
1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．
2．表达式ΔE减＝ΔE增．
3．基本思路(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加 量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加 量一定相等．
弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加 W弹＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
机械能守恒ΔE＝0
除重力和弹力之 外的力做功
一对滑动摩 擦力的总功
机械能变化 内能变化
除重力和弹力之外的力做多少正功，物体的机械能就增加多 少；除重力和弹力之外的力做多少负功，物体的机械能就减 少多少 W除G、弹力外＝ΔE
2、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤 去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关 系是( )
3、 某物体沿光滑斜面由静止开始下滑至斜面底端的过程中，若不计空 气阻力，下列图像中能正确表示该物体的机械能E随位移X变化规律的 是（ ）
4、物体以100J的初动能从固定的斜面底端向上运动,当它过斜面 上的M点时,其动能减少了80J, 机械能减少了32J.如果物体从斜 面上返回底端,则物体到达底端时的动能为( )
功能关系及能量守恒(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
常见命题点
命题点一：功能关系的理解
1.只涉及动能的变化用动能定理分析. 2.只涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化 的关系分析. 3.只涉及机械能的变化，用除重力和弹簧的弹力之外的 其他力做功与机械能变化的关系分析.
常见题型
命题点二：功能关系的综合应用
例.如图，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机 相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。摩擦
(2)小球落地点C与B的水平距离s为多少？
(3) 若H一定，R多大时小球落地点C与B水平距离s最远？该水
平距离的最大值是多少？
常见题型
命题点三：摩擦力做功与能量转化
2.滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功. (2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效 果： ①机械能全部转化为内能； ②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能.
常见题型
除了重力和弹力之外，系统中其他内 外力做功的代数和。
这个功能关系具有普遍意义
三、功能关系
E机 mgx cos 想一想：机械能减小了，是消失了吗？
能量守恒：
E机 Q
Q mgx cos
摩擦生热等于克服摩擦力做功?
三、功能关系
M
mv
地面光滑
动能定理：
x1 x2
mgx2 Ek1 mgx1 Ek2
时会触发闭合装置将圆轨道封闭。(取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos
53°=0.6)求:
(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ1; (2)弹簧具有的最大弹性势能Ep; (3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱
2023届高考物理一轮复习课件：功能关系、能量守恒定律
小；
(3) B: －W－fSB＝0－Ek
C:－fxC＝0－Ek
SB＞xC－xBC
SB为路程
得:W＜fxBC
(4)若F＝5f，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移
x变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值(用f、k、
E多=Q+ ( − ) E多＝0.8 J
＝0.8 J
例2.如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高
度差为h 1 ＝0.3 m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，传送带的
上端C点与B点的高度差为h 2 ＝0.1125 m(传送带传动轮的大小可忽略
不计)。一质量为m＝1 kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下，
Ek＝
。
k
[针对训练]
1．如图，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的
小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆
与水平方向夹角为 60°时，拉力的功率为(
C
A．mgLω
3
B． mgLω
2
1
C． mgLω
2
3
D． mgLω
6
)
PF＝P克 ＝mgvy
v
0
f
1.水平皮带
f
v0
+
x物 =
x皮
x皮= =2x物 ∆x= x皮-x物 =x物
=
f∆x=Q
fx物= −
思考:因传送物体多做的功？
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第6章 第4讲 功能关系 能量守恒定律
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 DILIUZHANG 第六章机械能守恒定律功能关系 能量守恒定律目标要求1.熟练掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题.2.掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系.3.会应用能量守恒观点解决综合问题.第4讲内容索引考点一 功能关系的理解和应用考点二 摩擦力做功与能量转化考点三 能量守恒定律的理解和应用课时精练考点一功能关系的理解和应用1.对功能关系的理解(1)做功的过程就是 的过程，不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的.(2)功是能量转化的 ，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等.梳理必备知识能量转化量度2.常见的功能关系能量功能关系表达式势能重力做的功等于重力势能减少量W＝E p1－E p2＝－ΔE p 弹力做的功等于弹性势能减少量静电力做的功等于电势能减少量分子力做的功等于分子势能减少量动能合外力做的功等于物体动能变化量机械能除重力和弹力之外的其他力做的功等于机械能变化量W其他＝E2－E1＝ΔE摩擦产生的内能一对相互作用的滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能Q＝F f·x相对电能克服安培力做的功等于电能增加量W电能＝E2－E1＝ΔE判断正误1.一个物体的能量增加，必定有别的物体的能量减少.( )2.合力做的功等于物体机械能的改变量.( )3.克服与势能有关的力(重力、弹簧弹力、静电力等)做的功等于对应势能的增加量.( )4.滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化.( )√×√√提升关键能力功的正负与能量增减的对应关系(1)物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功.(2)势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、静电力等)做负功还是做正功.(3)机械能的增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功.例1 (多选)如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 与水平面的夹角为60°，光滑斜面bc 与水平面的夹角为30°，顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的两滑块A 和B ，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，A 、B 不会与定滑轮碰撞.若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A.轻绳对滑轮作用力的方向竖直向下B.拉力和重力对M 做功之和大于M 动能的增加量C.拉力对M 做的功等于M 机械能的增加量D.两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功考向1 功能关系的理解√√根据题意可知，两段轻绳的夹角为90°，轻绳拉力的大小相等，根据平行四边形定则可知，合力方向与轻绳方向的夹角为45°，所以轻绳对滑轮作用力的方向不是竖直向下的，故A错误；对M受力分析，受到重力、斜面的支持力、轻绳的拉力以及滑动摩擦力作用，根据动能定理可知，M动能的增加量等于拉力、重力以及摩擦力做功之和，而摩擦力做负功，则拉力和重力对M做功之和大于M动能的增加量，故B正确；由除重力和弹力之外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量可知，拉力和摩擦力对M做的功之和等于M机械能的增加量，故C错误；对两滑块组成系统分析可知，除了重力之外只有摩擦力对M做功，所以两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功，故D 正确.例2 (多选)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速运动的加速度大小为g，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体√√物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A项正确；例3 (多选)(2020·全国卷Ⅰ·20)一物块在高3.0 m 、长5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s 2.则A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s 2D.当物块下滑2.0 m 时机械能损失了12 J 考向2 功能关系与图像的结合√√由E－s图像知，物块动能与重力势能的和减小，则物块下滑过程中机械能不守恒，故A正确；物块下滑时加速度的大小a＝g sin α－μg cos α＝2.0 m/s2，故C错误；物块下滑2.0 m时损失的机械能为ΔE′＝μmg cos α·s′＝8 J，故D错误.考点二摩擦力做功与能量转化梳理必备知识两种摩擦力做功特点的比较类型比较静摩擦力做功滑动摩擦力做功不同点能量的转化只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能(1)一部分机械能从一个物体转移到另一个物体(2)一部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量不同点一对摩擦力的总功一对静摩擦力所做功的代数和总等于零一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，总功W＝－F f s相对，即发生相对滑动时产生的热量相同点做功情况两种摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，还可以不做功例4 (多选)如图所示，一个长为L ，质量为M 的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m 的物块(可视为质点)，以水平初速度v 0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d ，木板相对地面的位移为s ，重力加速度为g .则在此过程中A.摩擦力对物块做的功为－μmg (s ＋d )B.摩擦力对木板做的功为μmgsC.木板动能的增量为μmgdD.由于摩擦而产生的热量为μmgs √√根据功的定义W＝Fl cos θ，其中l指物体的位移，而θ指力与位移之间的夹角，可知摩擦力对物块做的功W1＝－μmg(s＋d)，摩擦力对木板做的功W2＝μmgs，A、B正确；根据动能定理可知木板动能的增量ΔE k＝W2＝μmgs，C错误；由于摩擦而产生的热量Q＝F f·Δx＝μmgd，D错误.例5 (多选)(2019·江苏卷·8)如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度.在上述过程中A.弹簧的最大弹力为μmgB.物块克服摩擦力做的功为2μmgsC.弹簧的最大弹性势能为μmgsD.物块在A点的初速度为√√物块处于最左端时，弹簧的压缩量最大，然后物块先向右加速运动再减速运动，可知弹簧的最大弹力大于滑动摩擦力μmg，选项A错误；物块从开始运动至最后回到A点过程，由功的定义可得物块克服摩擦力做的功为2μmgs，选项B正确；物块从最左侧运动至A点过程，由能量守恒定律可知E p＝μmgs，选项C正确；考点三能量守恒定律的理解和应用1.内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.2.理解(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等.例6 (多选)(2023·广东省金山中学高三检测)如图所示，轻弹簧放在倾角为37°的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐，质量为m的物块在斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后返回b点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则A.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5B.物块接触弹簧后，速度先减小后增大C.弹簧具有的最大弹性势能为0.5mgLD.物块在上述过程因摩擦产生的热量为0.6mgL√√物块接触弹簧后，向下运动时，开始由于mg sin θ>μmg cos θ＋F弹，物块继续向下加速，F弹继续变大，当mg sin θ<μmg cos θ＋F弹时，物块将向下减速，则物块向下运动时先加速后减速，向上运动时，由于在c点和b点的速度都为零，则物块先加速后减速，故B错误；例7 如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数μ＝，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C 点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子始终与斜面平行，A的质量为2m＝4 kg，B的质量为m＝2 kg，初始时物体A到C点的距离L＝1 m，现给A、B一初速度v0＝3 m/s，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹回到C点.已知重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态.求在此过程中：(1)物体A向下运动刚到C点时的速度大小；答案 2 m/s在物体A向下运动刚到C点的过程中，对A、B组成的系统应用能量守恒定律可得(2)弹簧的最大压缩量；答案 0.4 m对A、B组成的系统分析，在物体A从C点压缩弹簧至最短后恰好返回到C点的过程中，系统动能的减少量等于因摩擦产生的热量，即×3m v2－0＝μ·2mg cos θ·2x其中x为弹簧的最大压缩量，解得x＝0.4 m.(3)弹簧的最大弹性势能.答案 6 J设弹簧的最大弹性势能为E pm，从C点到弹簧被压缩至最短过程中由能量守恒定律可得方法点拨应用能量守恒定律解题的步骤1.首先确定初、末状态，分清有几种形式的能在变化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等.2.明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.例8 如图所示，一自然长度小于R的轻弹簧左端固定，在水平面的右侧，有一底端开口的光滑圆环，圆环半径为R，圆环的最低点与水平轨道相切，用一质量为m的小物块(可看作质点)压缩弹簧右端至P点，P点到圆环最低点距离为2R，小物块释放后，刚好过圆环的最高点，已知重力加速度为g，小物块与水平面间的动摩擦因数为μ.(1)弹簧的弹性势能为多大？(2)改变小物块的质量，仍从P点释放，要使小物块在运动过程中不脱离轨道，小物块质量满足的条件是什么？要使小物块在运动过程中不脱离轨道，有两种情况：①小物块能够通过最高点；②小物块在运动过程中最高到达与圆心等高处.四课时精练基础落实练1.(多选)如图所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M 的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m 的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是A.小球的机械能守恒B.物块与小球组成的系统机械能守恒C.若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块与桌面间摩擦产生的 热量D.若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块与桌面间摩擦产生的热量√√在小球下落的过程中，轻绳的拉力对小球做负功，小球的机械能减少，故A错误；由于物块要克服摩擦力做功，物块与小球组成的系统机械能不守恒，故B错误；若小球匀速下降，系统的动能不变，则根据能量守恒定律可知，小球减少的重力势能等于物块与桌面间摩擦产生的热量，故C正确；若小球加速下降，则根据能量守恒定律可知，小球减少的机械能等于物块与桌面间摩擦产生的热量及物块增加的动能之和，所以小球减少的机械能大于物块与桌面间摩擦产生的热量，故D正确.2.某同学用如图所示的装置测量一个凹形木块的质量m，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)并将其压缩，记下木块右端位置A 点，静止释放后，木块右端恰能运动到B1点.在木块槽中加入一个质量m0＝800 g的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A点，静止释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B2点，测得AB1、AB2长分别为27.0 cm和9.0 cm，则木块的质量m为A.100 gB.200 g√C.300 gD.400 g根据能量守恒定律，有μmg·AB1＝E p，μ(m0＋m)g·AB2＝E p，联立解得m＝400 g，D正确.3.风力发电机是由风力带动叶片转动，叶片再带动转子(磁极)转动，使定子(线圈，不计电阻)中产生电流，实现风能向电能的转化.若叶片长为l，设定的额定风速为v，空气的密度为ρ，额定风速下发电机的输出功率为P，则风能转化为电能的效率为√4.(多选)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P点运动到B点的过程中√√小球从P点运动到B点的过程中，重力做的功WG＝mg(2R－R)＝mgR，故A错误；。
第22讲 功能关系 能量守恒定律(课件)高考物理一轮复习(新教材新高考)
(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定
相等。
(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定
相等。
知识固本
知识点4.能量转化问题的解题思路
(1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能量守恒定律。
(2)解题时，首先确定初、末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，
1
2
解得Wf = mgR。
有2R = 2 gt 2 , s = vC t，
解得s = 2R
1
由能量守恒定律得:Ek = mg ⋅ 2R＋ 2 2
5
解得Ek = 2 mgR。
考向洞察
2.(多选)如图6所示，倾角为θ = 53∘ 的固定粗糙斜面上有一A点，长度为l = 0.5m的木板质量分布均匀，其质量为
解与应用
内容、理解、解题步骤
摩擦力做
功和能量
转化
两种摩擦力做功比较
重力、弹力做功的能的变化和定量关系
安培力做功的能的变化和定量关系
相互作用力做功的能的变化和定量关系
特殊情况下的能量问题
滑动摩擦力做功的能量变化问题
2025
03
2025
考 点
导 航
功能关系的理解与应用
摩擦力做功与能量转化
能量守恒定律的理解与应用
为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，求：
(1)开始时弹簧储存的弹性势能；
解：设物块滑到B点的速度为vB ，
由牛顿第二定律可得，FN − mg =
其中FN = 7mg ，解得vB =
2
B
m ，
R
6gR
设开始时弹簧储存的弹性势能为Ep ，
第17课 功能关系 能量守恒定律
普查讲17 一张图学透 功能关系 摩擦力做功与能量的关系 能量守恒定律
三组题讲透 第（1）题 第（2）题 第（3）题 第（4）题 第（5）题 第（6）题 第（7）题
目录
第17课 功能关系 能量守恒定律
随堂普查练17 第1题 第2题 第3题 第4题 第5题
课后提分练17 A组 第1题 B组 第6题
P44
课后提分练
第17课 第7题
P44
课后提分练
第17课 第7题
P44
课后提分练
答案：（1）1200N （2）6m/s，方向为顺时针
（3）720J
第17课 第7题
P44
随堂普查练
第17课 第5题
P92
随堂普查练
第17课 第5题
P92
随堂普查练
第17课 第5题
P92
随堂普查练
答案：（1）40N/m 0.45kg
（2）0.6m/s 0.18s （3）0.162J
0.45kg
第17课 第5题
P92
课后提分练
第17课 第1题
P43
课后提分练
第17课 第1题
P43
第2题 第7题
第3题 第4题
第5题
目录
一张图学透
转移 转化 做功
相等
第17课 一张图 学透 功能关系
一张图学透
等于
0
第17课 一张图 学透
摩擦力做 功与能量
的关系
为负
一张图学透
转化
转移 பைடு நூலகம்变
第17课 一张图 学透 能量守恒
定律
三组题讲透
第17课 第（1）题
P89